Los tubos sin costura de acero al carbono son un tipo de tubo de acero versátil y ampliamente utilizado, clasificados según su contenido de carbono. Esta clasificación incluye acero con bajo contenido de carbono, acero con medio carbono y acero con alto contenido de carbono, cada uno con distintas propiedades y aplicaciones. Este documento proporciona un análisis en profundidad de estas categorías, destacando sus características, usos y soldabilidad.
Categorías de tubos de acero sin costura de acero al carbono
1. Tubería de acero sin costura de acero con bajo contenido de carbono
Los tubos de acero sin costura de acero con bajo contenido de carbono tienen un contenido de carbono inferior al 0,25%. Esta categoría incluye la mayoría de los aceros estructurales al carbono comunes y algunos aceros estructurales al carbono de alta calidad. Se utilizan principalmente para diseñar piezas estructurales que no requieren tratamiento térmico. Algunas aplicaciones pueden implicar cementar o tratar térmicamente estos aceros para mejorar sus propiedades.
2. Tubería de acero sin costura de acero al carbono medio
Los tubos sin costura de acero con medio carbono contienen un contenido de carbono que oscila entre el 0,25% y el 0,6%. Estos aceros ofrecen un buen rendimiento de corte y trabajo térmico, pero tienen un rendimiento de soldadura deficiente. Presentan mayor resistencia y dureza en comparación con el acero con bajo contenido de carbono, aunque su plasticidad y tenacidad son menores. El acero con contenido medio de carbono se puede procesar directamente mediante laminación en frío sin tratamiento térmico o puede someterse a mecanizado o forjado después del tratamiento térmico. Cuando se endurece, el acero de medio carbono muestra excelentes propiedades mecánicas integrales con una dureza máxima alcanzable de aproximadamente HRC55 (HB538) y una resistencia a la tracción (σb) de 600-1100 MPa. Estas propiedades hacen que los aceros de medio carbono sean adecuados para diversas aplicaciones de nivel de resistencia moderado, incluidos materiales de construcción y piezas de máquinas.
3. Tubería de acero sin costura de acero con alto contenido de carbono
Los tubos sin costura de acero con alto contenido de carbono, a menudo denominados acero para herramientas, tienen un contenido de carbono entre 0,60% y 1,70%. Estos aceros se pueden templar y revenir, pero presentan un rendimiento de soldadura deficiente. El acero con alto contenido de carbono se utiliza para fabricar herramientas como martillos y palancas (con un contenido de carbono de aproximadamente 0,75%) y herramientas de corte como taladros, machos de roscar y escariadores (con un contenido de carbono que oscila entre 0,90% y 1,00%).
Soldabilidad de tubos sin costura de acero al carbono
La soldabilidad del acero está determinada en gran medida por su composición química, siendo el carbono el elemento más influyente. Generalmente, un mayor contenido de carbono hace que el acero sea más difícil de soldar. Si bien otros elementos de aleación también afectan la soldabilidad, sus efectos suelen ser menos significativos que los del carbono.
- Soldabilidad del acero con bajo contenido de carbono
El acero con bajo contenido de carbono tiene buena soldabilidad y normalmente no requiere métodos de procesamiento especiales. Los electrodos básicos son suficientes para soldar, excepto cuando se trata de bajas temperaturas, placas gruesas o altas exigencias, en cuyo caso es necesario un precalentamiento adecuado. Cuando el contenido de carbono y azufre excede el límite superior, el uso de electrodos de alta calidad con bajo contenido de hidrógeno, el precalentamiento y el poscalentamiento pueden prevenir grietas térmicas al reducir la proporción de fusión.
- Soldabilidad media del acero al carbono
Soldar acero con medio carbono es más desafiante debido a su tendencia a desarrollar grietas en frío. Cuanto mayor sea el contenido de carbono, mayor será la tendencia al endurecimiento de la zona afectada por el calor y el riesgo de agrietamiento en frío. Las soldaduras también pueden ser propensas a agrietarse en caliente debido al mayor contenido de carbono y azufre. Para mitigar estos problemas se necesitan electrodos básicos con excelente resistencia al agrietamiento, combinados con medidas de precalentamiento y poscalentamiento.
- Soldabilidad del acero con alto contenido de carbono
El acero con alto contenido de carbono presenta los desafíos de soldadura más importantes debido a su alto contenido de carbono, que genera una tensión de soldadura sustancial. Esta tensión aumenta la tendencia al endurecimiento y a las grietas en frío en la zona afectada por el calor y hace que la zona de soldadura sea susceptible a las grietas en caliente. La escasa soldabilidad del acero con alto contenido de carbono significa que generalmente no se utiliza para estructuras de soldadura típicas, sino más bien para soldadura de reparación y tratamiento de superficies de piezas fundidas. El templado posterior a la soldadura es esencial para aliviar tensiones, estabilizar la estructura, prevenir grietas y mejorar el rendimiento de la soldadura.
